Въздушно съпротивление на хартия TAPPI T 460 (метод на Гърли)

Стандартът „TAPPI T 460 Съпротивление на въздуха на хартия (метод на Гърли)“, разработен съвместно от Техническата асоциация на целулозно-хартиената и преработвателната промишленост (TAPPI) и Американския национален институт по стандартизация (ANSI), описва процедура, използвана за измерване на съпротивлението на въздуха на хартия с кръгла площ от приблизително 6,45 cm², използвайки разлика в налягането от 1,22 kPa. Препоръчителният диапазон за устройството с течна колона е от 5 до 1800 секунди на 100 mL изместване на цилиндъра. За по-непропускливи хартии изискванията за време стават толкова екстремни, че се предпочитат други техники.

Този метод измерва обема на въздуха, преминаващ през тестовата проба, и всяко потенциално изтичане на въздух през повърхността. Следователно, той не е подходящ за хартии с грапави повърхности, които не могат да бъдат здраво компресирани, за да се предотврати значително изтичане по повърхността и ръбовете.

За подобен метод за измерване на въздушното съпротивление, който тества хартия при по-високо налягане (приблизително 3 kPa) и има по-висока разделителна способност при измерване на по-малки обеми въздух, се прилага стандартът „TAPPI T 536 Въздушно съпротивление на хартия (метод на Гърли за високо налягане)“. За метод за измерване на въздухопропускливост при налягане до 9,85 kPa, използващ както по-малки, така и по-големи тестови площи, се прилага стандартът „TAPPI T 547 Въздухопропускливост на хартия и картон (метод на Шефилд)“.

Стандартът TAPPI T 460, широко използван стандартен метод за тестване, предоставя надежден начин за измерване на устойчивостта на хартията на преминаване на въздух, важен индикатор за нейната порьозност или въздухопропускливост.

Този метод на изпитване определя въздушното съпротивление на хартията чрез измерване на времето (в секунди), необходимо на определен обем въздух (обикновено 100 mL) да премине през определена област от хартиената проба при постоянна разлика в налягането.

Тестовата площ е кръгло пространство с площ приблизително 6,45 cm². Разликата в налягането е 1,22 kPa, а препоръчителният диапазон е от 5 до 1800 секунди на 100 mL изместен въздух. Единиците обикновено се отчитат в секунди по Гърли. По-високите стойности на секундите по Гърли показват по-високо съпротивление на въздуха (по-ниска порьозност), което означава, че хартията е по-плътна или по-плътна. По-ниските стойности показват по-висока порьозност (въздухът преминава по-лесно).

Методът на Гърли използва денсометър на Гърли, инструмент, който прилага леко налягане, за да прокара въздух през компресирана хартиена проба. Устройството обикновено съдържа цилиндър с течно уплътнение или гравитационно зареден материал, който създава налягането. Хартията е здраво компресирана, за да се предотврати изтичане по ръбовете. Въздухът преминава през пробата и се записва времето, необходимо за преминаване на определен обем.

Този метод включва повърхностно просмукване, следователно правилното компресиране е от решаващо значение. Не е подходящ за много дебел картон или материали, склонни към значително просмукване по ръбовете/повърхността.

Съпротивлението на въздуха в хартията косвено отразява различни структурни и функционални свойства на хартията:

• Степен на анализ: По-фините влакна образуват по-плътни слоеве с по-висока устойчивост.
• Абсорбция: Влияе върху проникването на мастила, масла, вода или лепила.
• Видима плътност: По-плътните оптични мрежи увеличават съпротивлението.
• Ефективност на филтриране: Това е от решаващо значение за филтърните хартии или материалите, използвани при филтриране на въздух/течност.
• Печатливост и покрития: Те влияят върху това дали мастилото остава на повърхността или се абсорбира.
• Производствени процеси: Високоустойчивите хартии позволяват вакуумна обработка (напр. отстраняване на листове по време на операции по конвертиране).

В рециклираната хартия, по-късите влакна обикновено водят до по-висока порьозност (по-ниски стойности на Gurley seconds) в сравнение с хартията с първични влакна.

Времето за тестване на хартии с висока непропускливост може да бъде прекомерно дълго. В този случай се препоръчват алтернативни методи.

Този метод може да включва повърхностно просмукване, което го прави по-малко подходящ за материали с рехава структура.

Този тест остава основен елемент в контрола на качеството в целулозно-хартиената, опаковъчната и свързаните с тях индустрии, осигурявайки постоянна производителност на материалите.

Стандартът TAPPI T 460 е фундаментален тест, използван за измерване на въздушното съпротивление (или обратно, порьозност/пропускливост) на хартията, използвайки метода на Гърли, и се използва в целулозно-хартиената, опаковъчната, печатарската и свързаните с тях индустрии. Той предоставя стандартизиран, повтаряем метод за измерване на това колко лесно въздухът преминава през хартията, служейки като критичен косвен индикатор за различни важни свойства на материала и експлоатационни характеристики.

Този стандарт се счита за важен поради следните причини:

• Контрол на качеството в производството: Съпротивлението на въздуха е бърз, неразрушителен тест за контрол, използван директно върху хартиени машини. Той помага за наблюдение на постоянството в производството, като отразява фактори като финост на влакната, образуване на листа, компресия и оразмеряване. Вариациите в секундите на Гърли показват проблеми в процеса на производство на хартия на ранен етап, осигурявайки хомогенно качество на продукта.
• Той предсказва абсорбцията и пропускливостта на течности: По-високото съпротивление на въздуха (по-дълги времена на Гърли) е свързано с по-ниска порьозност. Това означава по-малко проникване на течности като мастила, лакове, масла, вода или лепила. Това е жизненоважно за:
• Качество на печат: Проверява как мастилото се нанася върху повърхността (ясни отпечатъци) и за евентуално прекомерно попиване (размазване или размазване).
• Покрития и оразмеряване: Осигурява правилно сцепление и производителност върху покрити хартии.
• Това позволява автоматизирана обработка в производството: Хартии с достатъчно високо въздушно съпротивление (ниска порьозност) могат да се обработват ефективно в линии за конвертиране, опаковане и печат (напр. за кутии от велпапе или листови процеси) с помощта на вакуумни колектори, вендузи или повдигачи. Ниското съпротивление може да доведе до грешки при транспортиране и следователно до престой.
• Оценява ефективността на филтрация и дишане: Този тест оценява ефективността на материали, изискващи контролиран поток на въздух или газ, като например:
• Филтърни хартии (напр. за филтриране на въздух/течност).
• Нетъкани платове, порести торби или дишащи мембрани (напр. за медицински или опаковъчни приложения).
• Те проявяват структурни характеристики: Стойностите на Гърли индиректно измерват следното:
• Видима плътност и Z-посочна (дебелинова) структура.
• Разлики между необработените и рециклираните влакна (рециклираните влакна обикновено имат по-къси нишки, което води до по-висока порьозност).
• Корелации между общата стегнатост и здравина на хартията.

В продължение на много години нашата организация, със своя компетентен и опитен персонал, разбира нуждите на своите клиенти, предоставяйки им необходимите съвременни услуги за тестване и съдействайки за установяването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка ние също така предоставяме услуги за тестване на бизнеса в съответствие със стандарта „TAPPI T 460 Paper Air Resistance (Gurley Method)“.